Математическая модель системы охлаждения камер сгорания авиационных прямоточных двигателей на эндотермических топливах

Заключение.

Полученные результаты показали, что математиче-

ская модель, основанная на замене ЭТ некоторой ФС, позволяет мо-

делировать физико-химические процессы в криволинейных элемен-

тах конструкции системы охлаждения прямоточных двигателей мини-

мальными дополнительными вычислительными усилиями. Важность

этого обстоятельства обусловлена:

1) необходимостью совместного расчета камеры сгорания и систе-

мы ее охлаждения;

2) многовариантным проектированием панелей системы охлажде-

ния. Фактически речь идет об обратной задаче (определение оптималь-

ной геометрии каналов панели охлаждения, позволяющей максималь-

но использовать полный хладоресурс ЭТ), решение которой сводится

к решению совокупности прямых задач.

Точность подобных моделей сильно зависит от используемого на-

бора эмпирических констант, поэтому их верификация требует тща-

тельного сопоставления расчетных и экспериментальных данных.

Применение ЭТ в высокоскоростных летательных аппаратах вы-

глядит весьма перспективно и позволяет малым количеством топлива

охлаждать достаточно большие участки камеры сгорания. Однако кон-

струкция системы охлаждения конкретного изделия во многом зависит

от используемого топлива (эксплуатационные и энергетические харак-

теристики, эндотермический эффект), насоса для его подачи, длитель-

ности полета, тяги двигателя, размеров и материалов камеры сгорания.

Поэтому необходимы дополнительные расчетно-экспериментальные

исследования для разработки оптимальных систем охлаждения для

высокоскоростных летательных аппаратов различного назначения.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект

№ 12-01-00109).

ЛИТЕРАТУРА

Yanovski L.

Endothermic fuels for hypersonic aviation // Fuels and Combustion

Technology for Advanced Aircraft Engines // AGARD Propulsion and Energetic

Panel 31st Symposium. Fiuggi, Italy, 10–14 May, 1993. P. 1–44.

Исследование

закономерностей термодеструкции эндотермического топлива

при повышенных давлениях / Л.С. Яновский, Е.П. Федоров, Г.И. Ковалев,

М.Л. Немчиков // Вопросы авиационной науки и техники. Сер. Авиац. дви-

гателестроение. 1987. № 3. С. 41–51.

Эндотермические

топлива и рабочие тела силовых и энергетических установок /

Л.С. Яновский, Т.Н. Шигабиев, Ф.М. Галимов, В.Ф. Иванов. Казань: Изд-во

РАН, 1996. 264 с.

Яновский Л.С.

Особенности теплоотдачи к эндотермическому топливу на на-

чальном участке обогреваемого канала в условиях жидкофазного автоокисле-

ния / Проблемы химической регенерации тепла в летательных аппаратах и си-

ловых установках. Сб. статей (Тр. ЦИАМ № 1284); под ред. О.Н. Фаворского.

1990. С. 31–44.

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 1